示波器探頭工作原理

　　可以看出，在較高的的頻率下探頭過補(bǔ)償和欠補(bǔ)償和欠被償情況下1MHz正弦波的幅度是很不準(zhǔn)確的。

　　所以在使用的衰減探頭之前一定不要忘記檢查探頭的補(bǔ)償情況。由于一臺(tái)示波器的不同輸入通道的輸入電容可能有小的差異，所以您應(yīng)當(dāng)按照示波器上要使用的通道來進(jìn)行探頭補(bǔ)償調(diào)整工作。

　　示波器探頭最大輸入電壓

　　多數(shù)通用10：1探頭的構(gòu)造使這些探頭適合于最大輸入電壓為峰值400V或500V的情況下使用，所以這些探頭可以用于信號(hào)電平高達(dá)數(shù)百伏的廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合，對(duì)于需要測(cè)量更高電壓的場(chǎng)面合，我們推薦使用電壓額定值更高的100：1探頭。

　　示波器探頭讀出

　　現(xiàn)代示波器探頭都裝有編碼系統(tǒng)，使得示波器能夠識(shí)別與它相連年的探頭類型。 從而使示波器能夠高速垂直偏轉(zhuǎn)指示值及所有幅度測(cè)量結(jié)果以避免發(fā)生泥淆。而如果使用不帶這種識(shí)別系統(tǒng)的探頭，則用戶就不得不自己為所有波形顯示和測(cè)量結(jié)果重新定檣以便反映出探頭的衰減量。

　　接地引線電感

　　說明探頭的接地引線電感如何與探頭及示波器的輸入電容形成串聯(lián)諧振電路。而探頭的輸入電阻則在諧振電路中引入阻尼。

　　帶有接地引線電感的示波器探頭等效電路

　　像其它諧振電路一親，如果在探頭上加入階躍電壓則此諧振電路也會(huì)發(fā)生振鈴現(xiàn)象，過大的接地引線電感還會(huì)使示波器顯示的上升時(shí)間變差，圖46顯示出使用不同長(zhǎng)度的接地引線時(shí)，連至示波器的快速上升沿脈沖的顯示波形。

　　接地引線對(duì)脈沖響應(yīng)的影響

　　從圖中我們可以清楚的看到接地引線電感對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，所以一定要使探頭的接地引線盡可能的短，特別是在測(cè)高頻和快速上升沿的信號(hào)時(shí)尤應(yīng)注意。

　　安全接地

　　為保證電氣上的安全，多數(shù)示波器都通過電源線與安全地線相連。被測(cè)信號(hào)有可能和地線具有相同的參考電位，但并非必然如此，因此在連接探頭的地線時(shí)，一定要注意不要因此而把被測(cè)系統(tǒng)的某一部分短路。另一方面，既使被測(cè)系統(tǒng)和示波器的地線具有相同的參考電位，這也并不意味著可以用安全地線來作信號(hào)返回通路，這是由于安全地線連接走線很長(zhǎng)，具有很大的引線電感，因此不適合作信號(hào)返回通路。這時(shí)一定要用探頭的接地引線來作為信號(hào)的參考地線。

　　示波器探頭類型

　　我們已經(jīng)研究了10：1和1：1兩種探頭，此外還有多種其它類型的通用探頭。

　　可切換式示波器探頭

　　這種探頭將10：1探頭和1：1探頭容為一體，使用起來非常方便，在一般情況下最好使用10：1檔，因?yàn)樵谶@一檔探頭對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載效應(yīng)小，而且頻帶寬。而1：1檔則可在測(cè)量低頻低電平信號(hào)時(shí)使用。

　　衰減器示波器探頭

　　另一種常用的衰減器探頭為100：1探頭，其輸入電容較低，典型值為2.5pF，輸入電阻為20MW，探頭的額定電壓值很高，典型值為4KV。因此這種探頭適合于在測(cè)量高壓變換器等電壓很高的場(chǎng)合使用。

　　FET示波器探頭

　　這是一種可在高頻下使用的有源探頭，其使用頻率可達(dá)650MHz。其輸入電容可低達(dá)1.4pF，因此特別適合于在具有很高源阻抗的電路中測(cè)量快速瞬變，或者其它要求探頭負(fù)載效應(yīng)最小的場(chǎng)合。由于采用有源設(shè)計(jì)方案，所以FET探頭也可用于1：1的情況，仍具有極低的輸入電容。

　　電流示波器探頭

　　顧名思義，使用這種探頭時(shí)示波器上顯示的是導(dǎo)體中的電流而不是其上的電壓。在這種探頭的頭上裝有一個(gè)電流感應(yīng)變壓器，使用時(shí)只要把探頭卡到電纜導(dǎo)線上而無需切斷電路，探頭獲得的信號(hào)首先變換成電壓，再經(jīng)過比例變換后送到示波器的端，這時(shí)示波器顯示的單位為A/格或mA/格。探頭的頻率范圍可達(dá)70MHz以上。

　　使用電流探頭以后，具有數(shù)學(xué)處理能力的示波器就可以通過將電壓波形和電流波形相乘來進(jìn)行功率的測(cè)量，詳細(xì)情況見2.3節(jié)。

　　隔離放大器

　　隔離放大器雖然不是一般意義下的探頭，但我們可以把它看成是一種用來把示波器測(cè)量點(diǎn)和地電位隔離開來的特殊類?quot;探頭"。這種"探頭"之所以必要是因?yàn)?，除非使用電源隔離變壓器或者電池來為示波器供電，不然的話，示波器的輸入?yún)⒖嫉鼐€總是在地電位，采用隔離放大器還使我們能夠測(cè)量疊加于很大的共模電壓之上的小信號(hào)(見圖47)。隔離放大器的輸入單元整個(gè)由塑料構(gòu)成。并由電池供電，以保證安全。隔離放大器大都應(yīng)用在電力和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域。

　　在探頭方面的一項(xiàng)最新改進(jìn)是針對(duì)使用探頭進(jìn)行大量測(cè)試工作的用戶。在PM3094和PM3394A系列的示波器中，F(xiàn)luke公司采用了一項(xiàng)稱為探頭命令開關(guān)的新技術(shù)，為此在探頭體上裝了一個(gè)小開關(guān)，使用空虛開關(guān)可以啟動(dòng)預(yù)選的功能，如啟動(dòng)自動(dòng)設(shè)置，或者從設(shè)置存儲(chǔ)器中選擇另一組設(shè)置參數(shù)，在組合示波器中命令開送還可以用來啟動(dòng)"接觸、保持和測(cè)量"功能，即進(jìn)行一次采集，將波形凍結(jié)并根據(jù)存貯的波形進(jìn)行多咱參數(shù)的測(cè)量。